专利名称：一种平面循环单层烧结方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烧结方法及装置，用于冶金、建材和环保等行业，将铁粉或金属矿原料、粉煤灰、粘土和页岩等物料经过一定温度烧结以后制成的所需强度的球粒状产品或烧结制品。
背景技术：
现有技术中的烧结机是由多个排成直线的烧结炉车以及大齿轮箱、大齿轮、风盒和烧结罩等组成；大致分为带式烧结机和步进式平面烧结机两类，它们均为直线式布置；烧结方式由连续或步进前进的烧结台车沿直线方式行进，经过布料、点火、烧结、冷却到机尾卸料完成烧结全过程。这类烧结机存在如下主要问题燃料消耗高；由于烧结机长度固定，整个烧结系统工艺参数调解缺乏灵活性；需求耐高温材料，设备成本高；烧结机占地面积大。为了克服上述问题，本发明人在2003年11月17日提出的“一种平面循环多层烧结方法及其装置”，申请号为200310113545.5的中国发明专利申请，公开了一种烧结方法和装置，系采用在循环运动的烧结回路中多层布置的烧结箱相互点火完成烧结过程在烧结线外部对循序排列的烧结料箱进行顺序点火，然后将点燃的一系列多个烧结箱顺序送入烧结回路，待第一层烧结箱布满在烧结回路上后，提升第一个烧结箱，将烧结回路外的下一烧结箱推入第一烧结箱的下面，通过烧结回炉的下抽风由上层的燃烧的烧结料将下部的烧结料点燃。该技术虽然对烧结机的工艺和方法进行了革命性的改进，但还存在以下问题1.由于该烧结装置为多层烧结箱相互点燃，需要的搬运系统相对复杂。2.上下烧结箱之间的互接点火需要烧结箱的炉栅采用可抽出/插入的灵活结构。烧结箱的结构相对复杂。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种烧结方法和装置，采用简化的单层循环烧结回路，使设备的制造成本大大降低，同时集尘、除尘过程简单。
为实现上述目的，本发明提出了如下技术方案一种平面循环单层烧结方法，该方法采用烧结箱的循环烧结，其中包括布料步骤、点火步骤、、烧结步骤、冷却步骤和卸料步骤，其中(a)烧结箱的循环烧结为在平面内实现烧结箱以循环动作，步进的方式从起始布料位置到终点卸料位置的连续循环，在完成一个循环回路时，即完成了一个烧结箱的烧结过程，其中包括布料、点火、烧结、冷却和卸料的全部过程；(b)所述的布料步骤为在生产线内或生产线以外，对上述回路的一个或多个烧结箱进行循环布料；(c)所述的点火步骤为将循环回路内或外的烧结箱中原料的表面点燃；(d)所述的烧结步骤为烧结箱中的原料表面点火以后，经对循环回路上烧结箱的负压引风，使原料自燃。直到完成整个烧结箱的烧结。
(e)所述的卸料步骤为将烧结箱移出生产线以外，卸除烧结完成的物料。
当采用下引风时，将循环回路内的烧结箱中原料的上表面点燃。
当采用上鼓风时，将循环回路内的烧结箱中原料的下表面点燃。
所述的点火步骤中采用的气体燃料、固体燃料，液体燃料或电能点火。
所述的点火步骤为在烧结箱上部和/或下部连续或间断地点火。
所述的循环回路可以是闭路式，也可以是开路式。
一种平面循环单层烧结装置，包括循环回路机架、烧结箱2、原料布料器、引风室21和烧结搬运系统17，其中(a)所述的烧结箱2为单层布置，用于装载所需烧结原料；(b)原料布料器用于将在生产线内或生产线以外将烧结箱布满原料；此外，该装置还包括(c)中间集尘室1位于生产线中间的下部用于收集烧结粉尘；
(d)烧结箱搬运系统17用于将烧结箱送入和/或送出生产线；也用于烧结箱的循环搬运。
(e)密封件3位于烧结箱2和引风室21之间，用于给烧结箱和引风室之间提供密封。
所述的中间集尘室1为地下集尘室。
中间集尘室可以分成2个以上的区域，每个区域有独立的集尘室风量控制阀门5，在搬运时漏风的区域关闭相应的集尘室风量控制阀门5。
所述每个区域至少有一个集尘室风量控制阀5。
所述的循环回路机架可以是圆形、正方形或长方形的闭路式，也可以是任意形状的开路式。
所述的烧结箱2为圆形、方形或长方形。
所述的密封部件3为耐热密封垫片。
引风室21经空气管道或通孔、风量控制阀与除尘器18、引风机20连接。
烧结箱的搬运系统17可以采用链轮/链条结构、液压机构、电机传动或其组合机构实现。
当所述引风室21采用上鼓风方式烧结时，除尘系统安装在烧结机的上方。
附图简要说明
图1为本发明单层平面循环烧结方法的工艺流程图。
图2为本发明单层平面循环烧结机烧结装置的结构示意图。
图3为图2的A-A剖面图。
图4为本发明搬运烧结箱的搬运、支撑机构及点火罩示意图。
图5为图4的左视剖面图。
图6为本发明的实施例1正四方形生产线上布置的圆型烧结箱之引风室和地下集尘室俯视图。
图7和图8分别为图6的A-A和B-B剖面图。
图9为本发明的实施例2环形生产线上布置的圆型烧结箱之引风室和地下集尘室俯视图。
图10为图9的A-A剖面图。
图11为烧结箱和引风室的放大图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细叙述。
参见图1，所示为本发明单层平面循环烧结方法的工艺流程图，描述了该方法的循环烧结过程，该过程包括在生产平台以外的烧结箱的装卸料循环过程和生产平台上烧结箱移动循环过程，这2个循环过程可以同步进行也可以不同步进行。烧结箱的循环烧结步骤为在平面内实现烧结箱以循环动作，步进的方式从起始布料位置到终点卸料位置的连续循环。在完成一个循环时，即完成了一个烧结箱的烧结过程。其中包括布料，点火，烧结，冷却和卸料全过程。循环回路可以是闭路式，也可以是开路式。只要将卸料后的空烧结箱及时回到布料位置，即可实现烧结循环。
图1中所示的步骤11(虚线框内)中包括的步骤111、步骤112......步骤11n为将烧结箱1、烧结箱2......烧结箱n(图中为烧结箱11)顺序送入生产线的过程。在步骤11n，图中生产线上为烧结箱11，这时烧结箱12位于生产线以外，烧结箱1和烧结箱11之间有一个空缺的位置E，即为生产线内的装卸料位置。
接下来，参见步骤12(虚线框内)，该步骤表示了烧结箱1(已经烧结完成)从满箱到空箱的循环。其中，步骤121所示为烧结箱1到达位置E之前生产线上烧结箱的排列。在步骤122，烧结箱1(连同烧结箱2和烧结箱3)沿着生产线向前移动一个步进，使烧结箱1到达位置E，烧结箱4、5、6被继续向前推动(可以同时移动，也可以单个移动)，这时烧结箱从位置E准备移动到生产线外的卸料位置U，位于生产线以外的烧结箱12已经装载了原料，在布料位置L等待。在步骤123，烧结箱7、8、9被继续向前推动，烧结箱从位置E移出生产线外的卸料位置U，翻转卸料，已经装载了原料的烧结箱12位于生产线以外的装料位置L送入生产线的位置E；在步骤124，烧结箱10、11和新进入生产线的烧结箱12一起被继续向前推动。至此，在烧结箱的装卸料循环中，烧结箱1完成了从装卸料各个位置E→U→L，即从满箱-空箱的循环，然后该空箱被送回到布料位置L装满新料准备进行下一个循环。
与此类似，步骤13(虚线框内)的各个步骤描述了烧结箱1下线后，烧结箱2从装卸料各个位置E-U-L，即从满箱到空箱的循环。
可以理解，上述循环过程既可用于下引风烧结方式，也可用于上鼓风烧结方式，当采用上鼓风烧结方式时，除尘系统位于烧结箱上方。参见图2、3，本发明的单层平面循环烧结装置包括中间集尘室1(集尘室可被隔成2个以上区域)、烧结箱2，以及图中未标注的循环回路机架和原料布料器。当烧结箱的循环搬运方式不会导致大量漏风，所述的中间集尘室1可以不用隔成多个区域。如果当烧结箱的循环搬运方式导致大量漏风，中间集尘室可以分成2个以上的区域，每个区域至少有一个集尘室风量控制阀门5，在搬运时在当需要将烧结箱移出生产线(或烧结箱移动漏风)时关闭相应区域的集尘室风量控制阀门5。集尘室风量控制阀门5也用于调整烧结时的引风量。烧结箱2下方通过引风室21，管道(或通道)7与地下集尘室1相通，烧结箱2与引风室1之间安装有密封件3，如耐热密封垫片，防止烧结时漏风。
集尘室1顶部有空气密封板4，集尘室风量控制阀门5，以控制管道(或通道)7的引风量；当烧结箱的循环搬运方式导致大量漏风时，可以关闭相应区域的风量控制阀门5。管道(或通道)7输出的带粉尘的空气通过总管道10进入除尘器18，总管道10上有总风量控制阀8，9为耐热膨胀管，除尘器18经管道与引风机20相连，14为引风电机，19为烟囱。
图4、5为烧结箱搬运和支撑机构示意图，15为烧结箱点火罩，16为烧结箱搬运轨道支撑机构，用于在移动烧结箱时将搬运轨道提高，使烧结箱的底面离开密封垫片，既可以在烧结箱移动时保护密封垫片，又减少了烧结箱的移动阻力。17为烧结箱搬运系统，用于在生产线上步进式移动烧结箱。
烧结箱的结构为周边通风和固定炉栅式结构。
从原理上理解，本发明的关键是采用数个独立箱体烧结，箱体通过搬运系统以单层结构的平面回路的布置方式循环生产，通过地下集尘室1，采用下引风方式助燃，并控制烧结过程中的粉尘，达到节约燃料、节约场地等目的，因此，实现本发明的生产线可以是任何形式的闭合回路，也可以是任意形状的开路式，即无论正方形、矩形、圆形以及多边形均可以实现本发明。实现本发明的集尘室也可以相对应的生产线形式的形状，如圆形、方形。本发明的集尘室可以置于生产线内，也可以置于生产线外。
在此仅介绍2种形状的生产线，即四方形和圆形，以便于公众对本发明的理解。
实施例1参见图6-8，该实施例四方形的生产线，其上布置圆型烧结箱。相应的该生产线对应的集尘室也是方形，该地下集尘室1为下沉式置于地下，深1-5米，集尘室1上面覆盖有集尘室顶部密封板4(图中只表示了一块，其余3块没有显示)，密封板4上面有引风口23，与集尘室风量控制阀5相连；集尘室内有分隔板6，在本实施例中隔板6以对角线形式放置于地下集尘室1内，将地下集尘室1分割成四个区，分别对应生产线的四个边，在集尘室的每个区有管道(或通孔)7与烧结箱下部的引风室21连接。
实施例2下面结合图9-10介绍本发明的第二实施例。
本实施例中，生产线采用圆形生产线方式，圆形地下集尘室1位于地下，深1～5米。每个烧结箱下面的引风室21下面的管道(或通孔)7与集尘室1相通。在集尘室上部有一个集尘室顶部密封板4。呈圆形的生产线在圆形集尘室的外围。与实施例1不同的是，本实施例的集尘室内没有隔板。
本实施例中圆形生产线的单层平面循环烧结过程的工艺流程，可以采用将烧结箱放置在一个可以回转的平台上，用回转平台带动烧结箱的循环，烧结箱在固定位置翻转卸料，空的烧结箱被传送到固定位置等待上线。
与现有技术相比，本发明得到的平面循环单层烧结方法及装置具有下列优点1.由于采用单层循环烧结装置，而且相应的烧结箱提升装置、及搬运系统得到简化，使设备的制造成本大大降低。而采用固定式炉栅可以大大简化烧结箱的结构。
2.经改进的下沉式的地下集尘室，使得集中收尘工艺得到很大简化。使整个烧结机的占地面积大大减少。
权利要求
1.一种平面循环单层烧结方法，采用烧结箱的循环烧结，其中包括布料步骤、点火步骤、烧结步骤、冷却步骤和卸料步骤，其特征在于，其中(a)烧结箱的循环烧结为在平面内实现烧结箱以循环动作，步进的方式从起始布料位置到终点卸料位置的连续循环，在完成一个循环回路时，即完成了一个烧结箱的烧结过程，其中包括布料、点火、烧结、冷却和卸料的全部过程；(b)所述的布料步骤为在生产线内或生产线以外，对上述回路的一个或多个烧结箱进行循环布料；(c)所述的点火步骤为将循环回路内或外的烧结箱中原料的表面点燃；(d)所述的烧结步骤为烧结箱中的原料表面点火以后，经对循环回路上烧结箱的负压引风，使原料自燃，直到完成整个烧结箱的烧结；(e)所述的卸料步骤为将烧结箱移出生产线以外，卸除烧结完成的物料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当采用下引风时，将循环回路内的烧结箱中原料的上表面点燃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当采用上鼓风时，将循环回路内的烧结箱中原料的下表面点燃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的点火步骤中采用的气体燃料、固体燃料，液体燃料或电能点火。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的点火步骤为在烧结箱上部和/或下部连续或间断地点火。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于烧结箱的循环烧结为在平面内将烧结箱以循环动作，步进的方式沿循环回路移动。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的循环回路可以是闭路式，也可以是开路式。
8.一种平面循环单层烧结装置，包括循环回路机架、烧结箱(2)、原料布料器、引风室(21)和烧结搬运系统(17)，其特征在于，其中(a)所述的烧结箱(2)为单层布置，用于装载所需烧结原料；(b)原料布料器用于将在生产线内或生产线以外将烧结箱布满原料；此外，该装置还包括(c)中间集尘室(1)位于生产线中间的下部用于收集烧结粉尘；(d)烧结箱搬运系统(17)用于将烧结箱送入和/或送出生产线；也用于烧结箱的循环搬运。(e)密封件(3)位于烧结箱(2)和引风室(21)之间，用于给烧结箱和引风室之间提供密封。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述的中间集尘室(1)为地下集尘室。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于中间集尘室可以分成2个以上的区域，每个区域有独立的集尘室风量控制阀门(5)，在搬运时漏风的区域关闭相应的集尘室风量控制阀门(5)。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于所述每个区域至少有一个集尘室风量控制阀(5)。
12.根据权利要求8所述的平面循环单层烧结装置，其特征在于所述的循环回路机架可以是圆形、正方形或长方形的闭路式，也可以是任意形状的开路式。
13.根据权利要求8所述的平面循环单层烧结装置，其特征在于所述的烧结箱(2)为圆形、方形或长方形。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述的密封部件(3)为耐热密封垫片。
15.根据权利要求8所述的装置，其特征在于引风室(21)经空气管道或通孔、风量控制阀与除尘器(18)、引风机(20)连接。
16.根据权利要求8所述的装置，其特征在于烧结箱的搬运系统(17)可以采用链轮/链条结构、液压机构、电机传动或其组合机构实现。
17.根据权利要求8所述的装置，其特征在于当所述引风室(21)采用上鼓风方式烧结时，除尘系统安装在烧结机的上方。
全文摘要
本发明涉及一种平面循环单层烧结方法及其装置，该方法采用烧结箱的循环烧结，其中包括布料步骤、点火步骤、烧结步骤、冷却步骤和卸料步骤，其中布料步骤为在生产线内或生产线以外，对上述回路的一个或多个烧结箱进行循环布料；点火步骤为将循环回路内或外的烧结箱中原料的表面点燃；烧结步骤为烧结箱中的原料表面点火以后，经对循环回路上烧结箱的负压引风，使原料自燃，直到完成整个烧结箱的烧结。卸料步骤为将烧结箱移出生产线以外，卸除烧结完成的物料。本发明由于采用单层循环烧结装置，而且相应的烧结箱提升装置、炉栅结构等辅助装置得到简化，使设备的制造成本大大降低。经改进的下沉式的地下集尘室，使得粉尘集中收尘工艺得到很大简化。
文档编号C22B1/16GK1632139SQ200410096048
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者范正付 申请人:范正付